(57)【要約】【課題】  補間画素での動き情報を検出し、動き情報に応じて補間画素値を選択する動き適応型のＩＰ変換処理に於いて、フレーム間の差分情報からだけでは動画としての動き情報が検出できない補間画素に関し、動画として処理することが出来る走査線変換回路を提供する。【解決手段】  前フレームでの画素情報との差分情報から動き情報を求める以外に、フレーム間で周辺に同じ画素情報を有する領域が存在するかどうかを判断し、存在する場合にはその間の画素については動画としての動き情報とする動き情報生成手段を備えることを特徴とする。【選択図】        図１
2006311277.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
飛び越し走査による映像情報を受信し、前記受信した映像情報から補間画素における動き情報を求め、前記補間画素における動き情報が静止画である場合には補間画素を含むフィールドよりも過去のフィールドにおける、補間画素と同一個所での画素情報を補間画素情報とし、動画である場合には補間画素を含むフィールド内の画素情報から補間画素情報を生成して順次走査の映像情報に変換する走査線変換回路において、
入力された前記飛び越し走査による映像情報を複数のフィールドに渡って記憶することが可能な映像情報記憶手段と、
入力された前記飛び越し走査による映像情報及び／又は前記映像情報記憶手段に記憶されている映像情報からフレーム間差信号を求めて画素毎の動きの有無を判断し、判断結果から補間画素における動き情報を生成する第一の動き情報生成手段と、
入力された前記飛び越し走査による映像情報及び／又は前記映像情報記憶手段に記憶されている映像情報から、予め定められた領域毎に画素情報の一致する１フレーム期間過去に入力された映像情報での領域を求め、その領域の位置情報を出力する動き検出手段と、
注目している領域から前記動き検出手段により検出された１フレーム期間過去に入力された映像情報での領域までの範囲に位置する補間画素における動き情報を動画として生成する第二の動き情報生成手段と、
前記第一の動き情報生成手段により生成された動き情報と、前記第二の動き情報生成手段により生成された動き情報とから最終的な補間画素での動き情報を決定する動き情報決定手段と、
を備えることを特徴とする走査線変換回路。
【請求項２】
前記動き検出手段は、前記注目している領域から前記動き検出手段により検出された１フレーム期間過去に入力された映像情報での領域までの位置情報を横方向と縦方向の座標情報として出力し、前記第二の動き情報生成手段は前記動き検出手段から出力される横方向と縦方向の座標情報により決定される矩形範囲に位置する補間画素での動き情報を動画として生成することを特徴とする、請求項１に記載の走査線変換回路。
【請求項３】
前記動き検出手段は、前記注目している領域と前記動き検出手段により検出された１フレーム期間過去に入力された映像情報での領域とを直線的に接続する近似領域を求める直線近似手段を備え、前記直線近似手段により特定される範囲に位置する補間画素での動き情報を動画として生成することを特徴とする、請求項１に記載の走査線変換回路。
【請求項４】
前記第二の動き情報生成手段は、前記予め定められた領域単位で動画としての動き情報を生成することを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の走査線変換回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、飛び越し走査による映像情報を順次走査による映像情報に変換するための走査線変換回路に関する。つまり、テレビジョンにおける映像情報処理回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビジョン放送の方式として、従来のアナログ方式からデジタル方式への検討が開始され、デジタル化という新たな技術革新を契機として、テレビジョン放送が情報通信メディアとして更に高度化し、飛躍的な発展を遂げようとしている。既に国内では、ＣＳ（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ：通信衛星）を用いた放送や、ＢＳ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ：放送衛星）を用いた放送でデジタル化が実現されている。更に現在では、地上波デジタル放送も開始された。
【０００３】
デジタルテレビジョン放送のメリットは、アナログ方式では１チャンネル分に相当する周波数帯域で、デジタル方式では３チャンネルの番組を伝送することができ、多チャンネル化が可能となることである。これにより、ニュースやスポーツ、或いはドラマなどを組み合わせたマルチ番組（混合多重編成番組）や、一つのチャンネル内で異なる三つの番組を放送するマルチチャンネル放送など、新たなサービスが実現される。
【０００４】
更にデジタルテレビジョン放送では、映像や音声の放送に限らず、各種のデータ放送を付加した統合型の放送サービスが可能となる。データ放送を付加したサービスとしては、テレビ番組にデータ情報を付加してマルチメディア的サービスを提供するものと、テレビ番組とは別の独立したサービスを提供するものとに分けられ、主なサービスとしては、視聴者参加型テレビ，ホームショッピング，各種情報サービス，いつでも好きな時に見ることのできる天気予報やニュースなどが挙げられる。
【０００５】
このようなデジタルテレビジョン放送に対応するために、テレビジョン放送の受信装置も進化を遂げており、薄型で大画面のプラズマディスプレイが登場したり、従来のブラウン管型のテレビ受像機もデジタルテレビジョン放送に対応した高精細な解像度を有するものが出ている。これらの表示装置では、従来の１ライン毎の飛び越し走査による映像表示ではなく、順次走査による映像の表示が行われる。そのため、従来のアナログテレビジョン放送を表示する場合には、飛び越し走査による映像情報を順次走査による映像情報に変換し（以下、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｌａｃｅ−Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｖｅ）変換と呼ぶ）、更に表示装置の有する解像度に映像情報を変換して表示を行っている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
ここで、従来のＩＰ変換処理回路について、簡単に説明を行う。
【０００７】
図８は、一般的なＩＰ変換処理回路の構成を示すブロック図である。
【０００８】
１０１，１０２は、入力される映像情報をフィールド単位で記憶しておくためのフィールド情報記憶部、１０３は、現在入力されているフィールド情報と、フィールド情報記憶部（２）１０２から出力される、現在入力されているフィールド情報よりも１フレーム期間過去に入力されたフィールド情報との差分を見ることにより画素単位で動画情報であるか静止画情報であるかの判定を行い、更に求まった画素毎の動き情報から補間画素での動きを判定して出力する動き情報生成器、１０４は、入力される映像情報をライン単位で記憶しておくためのライン情報記憶部、１０７は、入力される２系統の信号の加算演算を行う加算器、１０８は、加算器１０７により加算された値の半分の値を求める除算器、１０９は、動き情報生成器１０３からの出力信号に応じ、フィールド情報記憶部（１）１０１から出力される、現在入力されているフィールド情報よりも１フィールド期間過去に入力された画素情報と、除算器１０８から出力される、補間画素位置の上下のラインにおける画素値の平均値とのいずれかを選択して補間画素値とする補間情報選択部、１０５，１０６は、それぞれ補間情報選択部１０９から出力される画素情報と入力された画素情報とをライン単位で記憶し、記憶した画素情報を入力された映像情報の倍の速さで読み出すための入出力速度変換部、１１０は、入出力速度変換部（１）１０５及び入出力速度変換部（２）１０６から出力される画素情報を１ライン毎に切り換えて出力する表示情報選択部である。
【０００９】
以上に説明した、従来のＩＰ変換処理回路による動作について、以下に説明を行う。
【００１０】
入力された飛び越し操作による映像情報は、フィールド情報記憶部（１）１０１及びライン情報記憶部１０４に入力され、それぞれから１フィールド期間遅延した画素情報と１ライン前の画素情報を得ることができる。ここで図９に、飛び越し走査により表示されるＮＴＳＣ（ｎａｔｉｏｎａｌ  ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ  ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）信号における映像情報が表示される様子を示す。ＮＴＳＣ信号では、（ｐ）に示すように、５２５本の水平ラインにより１画面が構成され、この１画面の単位をフレームと呼ぶ。更にフレームは、飛び越し走査により（ｑ）に示す奇数ラインを表現する奇数フィールドと（ｒ）に示す偶数ラインを表現する偶数フィールドとに分けられ、ＮＴＳＣ信号ではこれら奇数フィールドと偶数フィールドの映像情報を交互に表示することにより５２５ラインの映像情報を表現している。即ち奇数フィールドと偶数フィールドは、お互いに不足しているライン情報を補間する関係にある。であるから、再び図８に戻ると、フィールド情報記憶部（１）１０１からは、補間しようとする画素の位置に相当する前フィールドでの画素情報が得られ、入力された映像情報とライン情報記憶部１０４からは、補間しようとする画素の上下のラインでの画素情報が得られることとなる。更に入力された映像情報とライン情報記憶部１０４からは、加算器１０７及び除算器１０８により補間しようとする画素の上下のラインにおける画素情報の平均値が求められ、動画時の補間画素情報として用いられる。
【００１１】
フィールド情報記憶部（１）１０１から出力される画素情報は、更にフィールド情報記憶部（２）１０２により１フィールド期間遅延させられ、入力されている映像情報よりも１フレーム期間遅延した映像情報、即ち、入力されている画素の位置に相当する前フレームでの画素情報が得られこととなる。
【００１２】
次に、動き情報生成器１０３について説明を行う。
【００１３】
図１０は、動き情報生成器１０３の一実施例を示すブロック図である。
【００１４】
図１０において、１０３１は、現在入力されているフィールド情報と、フィールド情報記憶部（２）１０２から出力される、現在入力されているフィールド情報よりも１フレーム期間過去に入力されたフィールド情報との差分を求める減算器、１０３２は、減算器１０３１にて求まった差分値の絶対値を求める絶対値器、１０３３は、絶対値器１０３２にて求まった値と予め設定されている閾値とを比較し、絶対値器１０３２にて求まった値が閾値よりも小さい場合にはその画素が静止画であると判断して“０”を出力し、絶対値器１０３２にて求まった値が閾値よりも大きい場合或いは等しい場合にはその画素が動画であると判断して“１”を出力する閾値フィルタ回路で、これにより、入力された映像情報にノイズのような不正な画素情報が加わっている場合でも、多少の変動であればその影響を取り除くことが可能となる。１０３４は、閾値フィルタ回路１０３３から出力される画素毎の動き情報をライン単位で記憶しておくためのライン動き情報記憶部で、これによりライン動き情報記憶部１０３４からは、入力されている映像情報よりも１ライン前の画素での動き情報を得ることができる。１０３５は、２入力１出力のＯＲ素子であり、閾値フィルタ回路１０３３から出力される動き情報とライン動き情報記憶部１０３４から出力される１ライン前の画素での動き情報との論理和を求めることにより、補間画素での動き情報を判断して出力する。
【００１５】
再び図８に戻ると、補間情報選択部１０９では、動き情報生成器１０３から出力される動き情報が“０”である場合にはフィールド情報記憶部（１）１０１から出力される画素情報を、“１”である場合には除算器１０８から出力される画素情報を選択し、補間画素情報として出力する。
【００１６】
入出力速度変換部（１）１０５及び入出力速度変換部（２）１０６は、それぞれ補間情報選択部１０９から出力される補間画素情報と入力された映像情報をライン単位で記憶し、記憶された画素情報は、入力された映像情報の倍の速さで読み出され、表示情報選択部１１０により１ライン毎に入出力速度変換部（１）１０５から出力される画素情報と入出力速度変換部（２）１０６から出力される画素情報とが切り換えられて出力される。
【００１７】
しかしながら以上に説明を行った従来のＩＰ変換方式では、動き情報の検出にフレーム間での差分情報を用いるため、フレーム間でのフィールドで動きが生じた場合、動画であるにもかかわらず静止画であると判定してしまい、結果として誤ったデータを補間画素値としてしまう。
【００１８】
図１１は“Ｈ”という文字が右から左方向に水平に移動して表示される例を示している。即ち、（ｃ）を注目するフィールドの表示状態とすると、（ｄ）はその１つ前のフィールドでの表示状態、（ｅ），（ｆ）もそれぞれ更に１フィールド期間過去に溯った表示状態を示している。そこで従来の動き検出手法を用いるとフレーム間での差分を見ることにより動き情報を検出するため、（ｃ）の状態での動き情報は（ｃ）の状態と（ｅ）の状態を比較することによって得られ、その結果図１２の（ｇ）に示すように、（ｃ）での“Ｈ”の状態と（ｅ）での“Ｈ”の状態が動き情報として求まる。同様に、１つ前のフィールドである（ｍ）の状態での動き情報は、図１２の（ｈ）に示すような結果が求まる。ここで、図１２の（ｇ）に示した注目するフィールドでの動き情報に着目すると、フレーム間で動き情報を検出しているためにその間のフィールドである（ｄ）の状態での動き情報が抜けてしまうこととなる。
【００１９】
このような課題に対し、特許文献２や特許文献３において前フィールドにおける動き情報も参照するようにする手段について述べられている。即ち図１２の（ｈ）で示した動き情報も（ｃ）の状態での動き情報として用いることにより、このような検出漏れを回避することができる。このように、過去のフィールドにおける動き情報を参照することは、動き情報の誤検知を防止する上で有効な手段である。
【特許文献１】特開２００２−１１２２０４号公報
【特許文献２】特公平８−３２０２５号公報
【特許文献３】特開２０００−１７５１５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、過去のフィールドにおける動き情報を参照することでは回避できない誤検知もある。
【００２１】
図１３は、“Ｈ”という文字が右から左方向に水平に移動して表示される、図１１で示したものとは別な例を示している。ここで、（ｉ）は注目するフィールドの表示状態、（ｊ），（ｋ），（ｌ）はそれぞれ１フィールド過去に溯った表示状態を示している。この状態で従来の動き検出手法を用いると、（ｉ）の状態での動き情報は（ｉ）の状態と（ｋ）の状態を比較することによって得られ、その結果図１４の（ｍ）に示すような動き情報が求まる。即ちここで示したような表示例の場合、（ｋ）の状態から（ｉ）の状態へ移動した文字の状態を見ると、（ｋ）の状態での“Ｈ”という文字の位置と（ｉ）の状態での“Ｈ”という文字の位置とで重なる個所が存在し、その個所での動き情報は静止画として扱われることとなる。本来このように文字の重なりの生じる個所に関しても動画として扱われなければならず、動き情報の誤検知となってしまう。同様に、１つ前のフィールドである（ｊ）の状態での動き情報は、図１４の（ｎ）に示すような結果が求まる。
【００２２】
このような誤検知においては、図１１及び図１２において説明したような前フィールドにおける動き情報を参照することでは回避することができない。また、この様な誤検知を有する動き情報を前フィールドにおける動き情報として用いようとした場合、図１１及び図１２で示したようなケースでの誤検知を完全に救済することができなくなってしまう。
【００２３】
本発明は以上の問題点を鑑みてなされたものであり、飛び越し走査の画像信号を順次走査に変換する場合に、良好な画像を得ることの出来る走査線変換回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
飛び越し走査による映像情報を受信し、前記受信した映像情報から補間画素における動き情報を求め、前記補間画素における動き情報が静止画である場合には補間画素を含むフィールドよりも過去のフィールドにおける、補間画素と同一個所での画素情報を補間画素情報とし、動画である場合には補間画素を含むフィールド内の画素情報から補間画素情報を生成して順次走査の映像情報に変換する動き適応型走査線変換回路において、
入力された前記飛び越し走査による映像情報を複数のフィールドに渡って記憶することが可能な映像情報記憶手段と、入力された前記飛び越し走査による映像情報及び／又は前記映像情報記憶手段に記憶されている映像情報からフレーム間差信号を求めて画素毎の動きの有無を判断し、判断結果から補間画素における動き情報を生成する第一の動き情報生成手段と、入力された前記飛び越し走査による映像情報及び／又は前記映像情報記憶手段に記憶されている映像情報から、予め定められた領域毎に画素情報の一致する１フレーム期間過去に入力された映像情報での領域を求め、その領域の位置情報を出力する動き検出手段と、注目している領域から前記動き検出手段により検出された１フレーム期間過去に入力された映像情報での領域までの範囲に位置する補間画素における動き情報を動画として生成する第二の動き情報生成手段と、前記第一の動き情報生成手段により生成された動き情報と、前記第二の動き情報生成手段により生成された動き情報とから最終的な補間画素での動き情報を決定する動き情報決定手段と、を備えることを特徴とするとするものである。即ち、従来のＩＰ変換手法で用いられているフレーム間差信号により補間画素における動き情報を求める以外に、予め定められた領域毎に１フレーム期間過去に入力された映像情報において周囲に画素情報の一致する領域が無いかどうかを検出し、一致する領域が検出された場合には注目している領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域から動いてきたものであると判断し、その間での補間画素における動き情報を動画として生成することを特徴とするとするものである。
【発明の効果】
【００２５】
飛び越し走査による映像情報を受信し、前記受信した映像情報から補間画素における動き情報を求め、前記補間画素における動き情報が静止画である場合には補間画素を含むフィールドよりも過去のフィールドにおける、補間画素と同一個所での画素情報を補間画素情報とし、動画である場合には補間画素を含むフィールド内の画素情報から補間画素情報を生成して順次走査の映像情報に変換する動き適応型走査線変換回路において、
第１実施例で示した構成によれば、従来のＩＰ変換方式のようにフレーム間差信号により補間画素における動き情報を求める以外に、予め定められた領域毎に１フレーム期間過去に入力された映像情報において周囲に画素情報の一致する領域が無いかどうかを検出し、一致する領域が検出された場合には注目している領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域から動いてきたものであると判断し、その間での補間画素における動き情報を動画として生成することにより、図１１及び図１２において説明したようなフレームの間に位置するフィールドでの動き情報が抜けてしまうことによる動き情報の誤検知や、図１３及び図１４において説明したようなフレーム間で移動前と移動後の画素情報が同じ為にその画素での動き情報が静止画として処理されてしまうという動き情報の誤検知を回避することが可能となる。
【００２６】
更に第２実施例で示した構成によれば、注目している領域での画素情報と一致する領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された場合において、その間での補間画素における動き情報を動画として生成する際に、動画として処理すべき領域を予め定められた領域単位で管理することにより、フィールド単位で画素毎に動き情報を記憶している記憶手段への書き込み動作が頻繁に発生するということを無くし、更に一つの補間画素に対して動画としての動き情報を何度もの書き込むという無駄な動作を排除することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【００２８】
（第１実施例）
図１は、本発明の一実施形態としてのＩＰ変換処理回路の構成を示したブロック図である。
【００２９】
図１において、１１１は、ブロックマッチング法等従来の動きベクトルを求めるための手法により構成されるブロック一致検出部であり、入力される映像情報と、フィールド情報記憶部（２）１０２から出力される、入力される映像情報よりも１フレーム期間過去に入力された映像情報とを比較することにより、入力された映像情報のうち予め定められた領域毎に１フレーム期間過去に入力された映像情報におけるその周辺の領域で同じ画素情報を有する領域が無いかどうかを検出し、画素情報の一致する領域がある場合には一致する領域があったことを示す一致情報を出力するとともに、入力された映像情報の領域と検出された１フレーム期間過去に入力された映像情報の領域との位置情報を出力するものである。１１２は、ブロック一致検出部１１１から画素情報の一致する領域があったことを示す一致情報が出力されたことにより、同時にブロック一致検出部１１１から出力される位置情報から、注目している領域からブロック一致検出部１１１にて検出された領域までの範囲を特定し、その範囲での動き情報を動画として後述するフィールド動き情報記憶部１１３に設定する補足動き情報生成部である。１１３は、動き情報生成部１０３から出力される画素毎の動き情報と、補足動き情報生成部１１２から出力される動画としての動き情報をフィールド単位で記憶するフィールド動き情報記憶部である。その他の構成要因に関しては、図８で示した従来のＩＰ変換処理回路として説明したものと同じである。
【００３０】
次に、以上に説明した構成による、本発明におけるＩＰ変換処理回路の動作について説明を行う。ここで、図１に示した実施形態では、ｎ＋１フィールドでの映像情報が入力されており、フィールド情報記憶部（１）１０１からはｎフィールドでの映像情報が出力され、フィールド情報記憶部（２）１０２からはｎ−１フィールドでの映像情報が出力されるものとする。
【００３１】
動き情報生成部１０３では、入力されたｎ＋１フィールドでの映像情報とフィールド情報記憶部（２）１０２から出力されるｎ−１フィールドでの映像情報とからｎ＋１フィールドでの動き情報が求められて出力される。ブロック一致検出部１１１にも同様に、入力されたｎ＋１フィールドでの映像情報とフィールド情報記憶部（２）１０２から出力されるｎ−１フィールドでの映像情報とが入力され、予め定められている領域単位で入力されたｎ＋１フィールドでの映像情報に対しフィールド情報記憶部（２）１０２から出力されるｎ−１フィールドでの映像情報の中に同じ画素情報を有する領域があるかどうかを検索し、ある場合にはその領域での一致情報を“１”として入力された映像情報の領域の位置情報と検出された領域の位置情報とを出力する。無い場合にはその領域での一致情報を“０”として出力する。
【００３２】
図２は、ブロック一致検出部１１１において、１フレーム期間過去に入力された映像情報に一致する領域が検出された時の様子を示したものである。本例では１フィールドにおける有効表示領域が、横方向に６４０画素、縦方向に４８０画素の半分である２４０画素としている。更にその中で注目する領域のサイズを、横方向に３２画素、縦方向に１６画素とする。これにより横方向には２０の領域、縦方向には１５の領域に分割される。図２において、（ａ）は注目するフィールドの表示状態、（ｂ）はその１フレーム期間過去における表示状態を示している。ここで、（ａ）において斜め線で示した、右上隅に位置する画素単位での座標が縦方向に“Ｘ”、横方向に“Ｙ”とする矩形領域に注目すると、（ａ）で示した注目している矩形領域と同じ画素情報を有する矩形領域が、（ｂ）において斜め線で示した、右上隅に位置する画素単位での座標が縦方向に“Ｘ＋ΔＸ”、横方向に“Ｙ＋ΔＹ”とする領域に存在する様子を示している。
【００３３】
再び図１に戻ると、ブロック一致検出部１１１では１フレーム期間過去に入力された映像情報に一致する領域があった場合に、注目している領域での位置情報（Ｘ，Ｙ）と、注目している領域から検出された１フレーム期間過去に入力された映像情報の領域までの位置情報（ΔＸ，ΔＹ）を出力する。補足動き情報生成部１１２では、ブロック一致検出部１１１から画素情報の一致する領域があったことを示す一致情報が出力されたことにより、同時にブロック一致検出部１１１から出力される位置情報を基に動画としての動き情報を生成することとなる。
【００３４】
図３は、補足動き情報生成部１１２において、ブロック一致検出部１１１から出力される位置情報を基に動画としての動き情報が生成される様子を示したものである。補足動き情報生成部１１２では、ブロック一致検出部１１１から出力される位置情報から、まず横方向については注目している領域での座標“Ｘ”をスタート位置とし、そこからブロック一致検出部１１１にて検出された領域までの座標“ΔＸ”に予め定めている領域のサイズ分３２画素を加えた範囲を求め、縦方向についても同様に注目している領域での座標“Ｙ”をスタート位置とし、そこからブロック一致検出部１１１にて検出された領域までの座標“ΔＹ”に予め定めている領域のサイズ分１６画素を加えた範囲を求める。これにより、図３にて灰色で示した矩形の範囲が求まることとなる。次に補足動き情報生成部１１２では、求まった範囲での動き情報を動画としてフィールド動き情報記憶部１１３に対して設定を行う。ブロック一致検出部１１１及び補足動き情報生成部１１２では、以上に述べた動作を、横方向２０縦方向１５に分割された全ての領域に対して行うこととなる。
【００３５】
再び図１に戻ると、フィールド動き情報記憶部１１３には、まず動き情報生成部１０３から出力される画素毎の動き情報が記憶され、その後で補足動き情報生成部１１２から出力される動画としての動き情報が記憶されることとなり、これにより動き情報生成部１０３にて生成された画素毎の動き情報に対し、ブロック一致検出部１１１にて１フレーム期間過去に入力された映像情報に一致する領域が検出された場合には、注目している領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域から動いてきたものであると判断し、その間での補間画素における動き情報を動画として設定し直されることとなる。
【００３６】
図４は、図２で示した表示画面の一例において、動き情報生成部１０３から出力される動き情報と補足動き情報生成部１１２から出力される動画としての動き情報により最終的に生成される動き情報の様子を示したものである。動き情報生成部１０３からは、“Ｈ”という文字の位置する補間画素に関しては動画として設定され、残りの補間画素に関しては静止画として設定される。更に補足動き情報生成部１１２からはブロック一致検出部１１１にて１フレーム期間過去に入力された映像情報に一致する領域が検出されたことにより、灰色で示した矩形の範囲に位置する補間画素での動き情報が動画として設定され、最終的に“Ｈ”という文字の位置を包含する矩形の範囲に位置する補間画素での動き情報が動画として生成されることとなる。
【００３７】
再び図１に戻ると、フィールド動き情報記憶部１１３からは以上に述べた手法により生成されたｎフィールドにおける補間画素での動き情報が出力されることとなり、補間情報選択部１０９では、フィールド動き情報記憶部１１３から出力される動き情報に応じ、従来でのＩＰ変換方式と同様に動画の場合には同一フィールド内での上下のラインに位置する画素値の平均値を補間画素値とし、静止画の場合には前フィールドでの画素値を補間画素値として出力する。即ち、フィールド動き情報記憶部１１３から出力される動き情報が“１”の場合には除算器１０８から出力される補間画素を含むフィールド内で生成した画素情報を選択し、“０”の場合にはフィールド情報記憶部（２）１０２から出力されるｎ−１フィールドでの画素情報を選択してｎフィールドでの補間画素値として出力する。
【００３８】
以上説明した構成によれば、従来のＩＰ変換方式のようにフレーム間差信号により補間画素における動き情報を求める以外に、予め定められた領域毎に１フレーム期間過去に入力された映像情報において周囲に画素情報の一致する領域が無いかどうかを検出し、一致する領域が検出された場合には注目している領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域から動いてきたものであると判断し、その間での補間画素における動き情報を動画として生成することとなり、図１１及び図１２において説明したようなフレームの間に位置するフィールドでの動き情報が抜けてしまうことによる動き情報の誤検知や、図１３及び図１４において説明したようなフレーム間で移動前と移動後の画素情報が同じ為にその画素での動き情報が静止画として処理されてしまうという動き情報の誤検知を回避することが可能となる。
【００３９】
尚、本例では、補足動き情報生成部１１２において、ブロック一致検出部１１１から出力される位置情報を基に注目している領域から１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域までの範囲を縦方向と横方向に分けて求め、両者の値により特定される矩形の範囲における補間画素での動き情報を動画とするとしたが、ここで注目している領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域から直線的に動いてきたものであると判断し、注目している領域から１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域を直線的に接続するような近似範囲を求め、その範囲における補間画素での動き情報を動画とすることにより無駄に動画としての動き情報を生成することを抑えることができ、このようにして補間画素における動画としての動き情報を求めるとしても、本発明での意図する所と変わるものではない。
【００４０】
また、本例では各機能の役割を判り易く説明する目的で動き情報生成部１０３とブロック一致検出部１１１とを分けて記述したが、機能的には動き情報生成部１０３もブロック一致検出部１１１と同様に画素毎のフレーム間差信号から動き情報を求めるものであるため、動き情報生成部１０３とブロック一致検出部１１１とを１つにまとめ、例えばブロック一致検出部１１１から補間画素での動き情報を出力するとしても本発明の意図する所と変わるものではない。
【００４１】
（第２実施例）
第１実施例では、従来のＩＰ変換方式のようにフレーム間差信号により補間画素における動き情報を求める以外に、予め定められた領域毎に１フレーム期間過去に入力された映像情報において周囲に画素情報の一致する領域が無いかどうかを検出し、一致する領域が検出された場合には注目している領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域から動いてきたものであると判断し、その間での補間画素における動き情報を動画として生成することにより、図１１及び図１２において説明したようなフレームの間に位置するフィールドでの動き情報が抜けてしまうことによる動き情報の誤検知や、図１３及び図１４において説明したようなフレーム間で移動前と移動後の画素情報が同じ為にその画素での動き情報が静止画として処理されてしまうという動き情報の誤検知を回避することが可能となる手段について説明を行った。
【００４２】
即ち第１実施例で述べた手段に依れば、予め定められた領域毎に１フレーム期間過去に入力された映像情報において周囲に画素情報の一致する領域が無いかどうかを検出し、一致する領域が検出された場合にはその間での補間画素における動き情報を動画として生成してフィールド動き情報記憶部１１３に設定することとなり、フィールド動き情報記憶部１１３への書き込み動作が頻繁に発生するとともに、一つの補間画素に対して動画としての動き情報の書き込み動作が何度も発生するという無駄な処理が行われることとなる。
【００４３】
本例では、一致する領域が検出された場合にその間での補間画素における動き情報を動画として生成する際に、予め定められた領域単位で処理することにより、フィールド動き情報記憶部１１３への書き込み動作が頻繁に発生するということを無くし、更に一つの補間画素に対して動画としての動き情報を何度もの書き込むという無駄な動作を排除する手段について説明を行う。
【００４４】
図５は、本実施例でのＩＰ変換処理回路の一構成例を示したブロック図である。
【００４５】
図５において、１１１は、図１で示した第一実施例としてのＩＰ変換処理回路で説明したブロック一致検出部であり、入力された映像情報のうち予め定められた領域毎に１フレーム期間過去に入力された映像情報におけるその周辺の領域で同じ画素情報を有する領域が無いかどうかを検出し、画素情報の一致する領域がある場合には一致する領域があったことを示す一致情報を出力するとともに、入力された映像情報の領域と検出された１フレーム期間過去に入力された映像情報の領域との位置情報を出力するものであり、ここでは更に、入力された１フィールド分の映像情報に関し、１フレーム期間過去に入力された映像情報との比較が完了したことを示すフィールドエンド信号をフィールド毎に出力するものとする。１１４は、ブロック一致検出部１１１から画素情報の一致する領域があったことを示す一致情報が出力されたことにより、同時にブロック一致検出部１１１から出力される位置情報から、注目している領域からブロック一致検出部１１１にて検出された領域までの範囲を予め定められた領域単位で特定し、その範囲での動き情報を“１”として後述するブロック動き情報記憶部１１５に設定するとともに、ブロック一致検出部１１１からフィールドエンド信号が出力されたことにより、ブロック動き情報記憶部１１５に記憶されている予め定められた領域単位での動き情報を読み出し、その中で“１”と設定されている領域に含まれる補間画素での動き情報を動画としてフィールド動き情報記憶部１１３への書き込みを行う位置情報変換部である。１１５は、予め定められた領域単位で位置情報変換部１１４から出力される動き情報を記憶するブロック動き情報記憶部である。その他の構成要因に関しては、図８で示した従来のＩＰ変換処理回路、及び図１で示した第１実施例としてのＩＰ変換処理回路で説明したものと同じである。
【００４６】
次に、以上に説明した構成による、本発明におけるＩＰ変換処理回路の動作について説明を行う。ここでは、図１に示した実施形態と同様にｎ＋１フィールドでの映像情報が入力されており、フィールド情報記憶部（１）１０１からはｎフィールドでの映像情報が出力され、フィールド情報記憶部（２）１０２からはｎ−１フィールドでの映像情報が出力されるものとする。またブロック一致検出部１１１からも、既に図２で説明したように注目している領域での位置情報（Ｘ，Ｙ）と、注目している領域から検出された１フレーム期間過去に入力された映像情報の領域までの位置情報（ΔＸ，ΔＹ）が出力される。位置情報変換部１１４では、ブロック一致検出部１１１から画素情報の一致する領域があったことを示す一致情報が出力されたことにより、同時にブロック一致検出部１１１から出力される位置情報を基に、予め定められた領域単位で動画として処理すべき領域を求め、その領域での動き情報を“１”としてブロック動き情報記憶部１１５へ書き込むこととなる。
【００４７】
図６は、位置情報変換部１１４において、ブロック一致検出部１１１から出力される位置情報を基に予め定められた領域単位で動き情報が生成される様子を示したものである。ここで、１フィールドにおける有効表示領域は、第１実施例と同様に横方向に６４０画素、縦方向に４８０画素の半分である２４０画素とし、更にその中で予め定められている領域のサイズは横方向に３２画素、縦方向に１６画素であり、これにより横方向には２０の領域、縦方向には１５の領域、即ち画面全体では３００の領域に分割されるものとする。以下、この予め定められている領域をブロックと呼ぶこととする。図６では、図２の（ａ）で示した注目している領域のブロックが横方向には５ブロック目、縦方向には４ブロック目に位置し、図２の（ｂ）で示したブロック一致検出部１１１により検出された１フレーム期間過去に入力された映像情報での領域のブロックが横方向には１１ブロックと１２ブロック目にかかり、縦方向には９ブロックと１０ブロック目にかかって位置している様子を示している。位置情報変換部１１４では、ブロック一致検出部１１１から出力される位置情報から、まず横方向について注目している領域でのブロック位置“５”を求め、そこからブロック一致検出部１１１にて検出された領域までのブロック位置として“１２”を求める。縦方向についても同様に注目している領域でのブロック位置“４”を求め、そこからブロック一致検出部１１１にて検出された領域までのブロック位置として“１０”を求める。これにより、図６にて灰色で示した矩形の範囲が求まることとなる。次に位置情報変換部１１４では、求まった範囲での動き情報を“１”としてブロック動き情報記憶部１１５に対して設定を行う。
【００４８】
再び図５に戻ると、ブロック動き情報記憶部１１５には、位置情報変換部１１４から出力されるブロック単位での動き情報が記憶されることとなる。ブロック動き情報記憶部１１５は、本例では３００ブロックの動き情報、即ち３００ビットの情報が記憶できるだけの容量を有していれば良く、フリップフロップのような単純なロジックを複数個設けるだけで実現することができ、これによりブロック動き情報記憶部１１５への書き込み動作や読み出し動作が何度発生したとしても、処理する上での負担は殆ど無い。ブロック一致検出部１１１及び位置情報変換部１１４では、以上に述べた動作を全てのブロックに対して行い、ブロック一致検出部１１１にて１フレーム期間過去に入力された映像情報に一致する領域が検出された場合には、位置情報変換部１１４にて注目している領域から検出された領域までの範囲のブロックを求め、求まったブロックでの動き情報を“１”としてブロック動き情報記憶部１１５に対して書き込みを行うこととなる。
【００４９】
位置情報変換部１１４では更に、ブロック一致検出部１１１から出力される１フレーム期間過去に入力された映像情報との比較が完了したことを示すフィールドエンド信号を受信したことによりブロック動き情報記憶部１１５から動き情報を読み出し、動き情報が“１”であるブロックに対しては、そのブロックに含まれる補間画素での動き情報を動画としてフィールド動き情報記憶部１１３に書き込む。位置情報変換部１１４では、全てのブロックでの動き情報を処理した後で、ブロック動き情報記憶部１１５の動き情報を全て“０”にクリアし、次のフィールドでの動作に備えることとなる。
【００５０】
フィールド動き情報記憶部１１３には、まず動き情報生成部１０３から出力される画素毎の動き情報が記憶され、その後で位置情報変換部１１４から出力される動画としての動き情報が記憶されることとなり、これにより動き情報生成部１０３にて生成された画素毎の動き情報に対し、ブロック一致検出部１１１にて１フレーム期間過去に入力された映像情報に一致する領域が検出された場合には、注目している領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域から動いてきたものであると判断し、その間での補間画素における動き情報を動画として設定し直されることとなる。
【００５１】
図７は、図２で示した表示画面の一例において、動き情報生成部１０３から出力される動き情報と位置情報変換部１１４から出力される動画としての動き情報により最終的に生成される動き情報の様子を示したものである。動き情報生成部１０３からは、“Ｈ”という文字の位置する補間画素に関しては動画として設定され、残りの補間画素に関しては静止画として設定される。更に位置情報変換部１１４からはブロック一致検出部１１１にて１フレーム期間過去に入力された映像情報に一致する領域が検出されたことにより、灰色で示した矩形の範囲に位置する補間画素での動き情報が動画として設定され、最終的に“Ｈ”という文字の位置を包含する矩形の範囲に位置する補間画素での動き情報が動画として生成されることとなる。
【００５２】
再び図５に戻ると、フィールド動き情報記憶部１１３からは以上に述べた手法により生成されたｎフィールドにおける補間画素での動き情報が出力されることとなり、補間情報選択部１０９では、フィールド動き情報記憶部１１３から出力される動き情報に応じ、従来でのＩＰ変換方式と同様に動画の場合には同一フィールド内での上下のラインに位置する画素値の平均値を補間画素値とし、静止画の場合には前フィールドでの画素値を補間画素値として出力する。即ち、フィールド動き情報記憶部１１３から出力される動き情報が“１”の場合には除算器１０８から出力される補間画素を含むフィールド内で生成した画素情報を選択し、“０”の場合にはフィールド情報記憶部（２）１０２から出力されるｎ−１フィールドでの画素情報を選択してｎフィールドでの補間画素値として出力する。
【００５３】
以上説明した構成によれば、従来のＩＰ変換方式のようにフレーム間差信号により補間画素における動き情報を求める以外に、予め定められた領域毎に１フレーム期間過去に入力された映像情報において周囲に画素情報の一致する領域が無いかどうかを検出し、一致する領域が検出された場合には注目している領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域から動いてきたものであると判断し、その間での補間画素における動き情報を動画として生成することとなるが、その際に動画として処理すべき領域を予め定められた領域単位で管理することにより、フィールド単位で画素毎に動き情報を記憶している記憶手段への書き込み動作が頻繁に発生するということを無くし、更に一つの補間画素に対して動画としての動き情報を何度もの書き込むという無駄な動作を排除することが可能となる。
【００５４】
尚、本例では、補足動き情報生成部１１２において、ブロック一致検出部１１１から出力される位置情報を基に注目している領域から１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域までの範囲を縦方向と横方向のブロック位置として求め、両者の値により特定される矩形の範囲におけるブロックでの動き情報を動画とするとしたが、本例においても、第１実施例で述べたように、補足動き情報生成部１１２において、注目している領域が１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域から直線的に動いてきたものであると判断し、注目している領域から１フレーム期間過去に入力された映像情報において検出された領域を直線的に接続するような近似範囲をブロック単位で求め、その範囲における補間画素での動き情報を動画とすることにより無駄に動画としての動き情報を生成することを抑えることができ、このようにして補間画素における動画としての動き情報を求めるとしても、本発明での意図する所と変わるものではない。
【００５５】
また、本例においても、第１実施例で述べた通り各機能の役割を判り易く説明する目的で動き情報生成部１０３とブロック一致検出部１１１とを分けて記述しているが、機能的には動き情報生成部１０３もブロック一致検出部１１１と同様に画素毎のフレーム間差信号を求めることにより動き情報を求めるものであるため、動き情報生成部１０３とブロック一致検出部１１１とを１つにまとめ、例えばブロック一致検出部１１１から補間画素での動き情報を出力するとしても本発明の意図する所と変わるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施例におけるＩＰ変換処理回路の構成を示したブロック図
【図２】本発明におけるブロック一致検出部にて１フレーム期間過去に入力された映像情報に一致する領域が検出される様子を示した模式図
【図３】本発明の第１実施例における補足動き情報生成部にて動画としての動き情報が生成される様子を示した模式図
【図４】本発明の第１実施例において、最終的に生成される補間画素での動き情報の様子を示した模式図
【図５】本発明の第２実施例におけるＩＰ変換処理回路の構成を示したブロック図
【図６】本発明の第２実施例における位置情報変換部にてブロック単位に動き情報が生成される様子を示した模式図
【図７】本発明の第２実施例において、最終的に生成される補間画素での動き情報の様子を示した模式図
【図８】従来のＩＰ変換処理回路の構成を示したブロック図
【図９】インターレース走査方式の映像情報にて表示される様子を示した模式図
【図１０】従来の動き検出生成器の構成を示したブロック図
【図１１】表示画面の一例を示した模式図
【図１２】図１１に示した表示画面において、生成される動き情報の様子を示した模式図
【図１３】表示画面の別の一例を示した模式図
【図１４】図１３に示した表示画面において、生成される動き情報の様子を示した模式図
【符号の説明】
【００５７】
１０１，１０２  フィールド情報記憶部
１０３  動き情報生成部
１０４  ライン情報記憶部
１０５，１０６  入出力速度変換部
１０７  加算器
１０８  除算器
１０９  補間情報選択部
１１０  表示情報選択部
１１１  ブロック一致検出部
１１２  補足動き情報生成部
１１３  フィールド動き情報記憶部
１１４  位置情報変換部
１１５  ブロック動き情報記憶部
１０３１  減算器
１０３２  絶対値器
１０３３  閾値フィルタ回路
１０３４  ライン動き情報記憶部
１０３５  ＯＲ素子
【図１】
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【図２】
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【図５】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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